Mis on Massikaitse seadus?

Massikaitse seadus on põhimõte, mis sätestab, et füüsiline transformatsioon ega keemilised reaktsioonid ei loo ega hävita massi isoleeritud süsteemis. Selle põhimõtte kohaselt peavad keemilistes reaktsioonides olevad reagendid ja tooted olema võrdsed. Seetõttu peab vaha ja hapniku (reaktiivide) masside summa keemilises reaktsioonis olema võrdne süsinik (IV) oksiidi ja vee (toodete) masside kogusega. Masside säilitamise seadus on oluline arvutustes, mis hõlmavad reaktiivide ja toodete tundmatute masside määramist mis tahes keemilises reaktsioonis.

Massikaitse seaduse ajalugu

Massikaitse seadus pärineb iidse kreeka ettepanekust, et universumi ainese kogus ei muutu. 1789. aastal nimetas Antoine Lavoisier massi säilitamise seadust kui füüsika olulist põhimõtet. Hiljem muutis Einstein seda seadust, lisades oma kirjeldusse energiat. Einsteini sõnul sai seadusest massenergia säilitamise seadus, mis sätestab, et üheski süsteemis ei muutu kogu mass ja energia. Sellest põhimõttest saab energia ja mass teisendada teisele. Siiski, kuna energia tarbimine või tootmine tavapärastes keemilistes reaktsioonides moodustab väikese koguse massi, on masside säilitamise seadus endiselt keemia põhiidee.

Keemilised reaktsioonid ja massikaitse seadus

Massikaitse seadusega nähakse ette, et keemilised reaktsioonid hõlmavad reagentide aatomite ja sidemete ümberkorraldamist toodete erinevatele korraldustele. Seega ei muutu protsessi aatomite arv. Pealegi on antud aine aatomid identsed; seetõttu ei muuda nende ümberkorraldamine küsimuse massi. Visualiseerimine on oluline eeldus keemiliste reaktsioonide esitamisel, kasutades tasakaalustatud keemilisi võrrandeid.

Nendes võrrandites on reaktsioonis osalevatel elementidel võrdne arv moole võrrandi vasakul ja paremal poolel. Seetõttu oleks võimalik kindlaks määrata mis tahes aine kogus, mis on vajalik toote kindla koguse tootmiseks. Lisaks on massi säilitamise seadus oluline, et määrata gaaside massid keemilistes reaktsioonides, kuna neid ei saa enamikul juhtudel mõõta. Seepärast aitab tahke, vedeliku või gaasilisi reaktsioone reaktsioonisegudena tahkete ja vedelate masside tundmine määrata gaasi massi, kuna järelejäänud mass on just sellele määratud.

Reaalse elu näide

Tüüpiline stsenaarium, mis hõlmab Massikaitse seaduse kasutamist, on 10 grammi jääkuubiku sulamine kuuma päeva jooksul. Jääkuubik muudaks oma olekud tahkest vedelikuks ja lõpuks muutuks auruks. Jääkuubikuga konteineri mass jääks konstantseks ja selle vee mass ei muutuks isegi pärast seda, kui see täielikult aurustub.